English

• 硫色满酮是一类高亲脂性苯并杂环化合物, 具有广泛的生物活性, 如抗真菌活性、蛋白酶抑制活性、乙酰胆碱酯酶抑制活性和抗癌活性等^[1~4].为了增强其药理学活性, 目前国内外对硫色满酮的结构改造主要集中在其2位和3位上.近年文献报道显示: 2, 3位修饰的硫色满酮类化合物具有较好的抗真菌活性(图 1).如在硫色满酮2-位上引入噻二唑环的噻二唑类硫色满酮(图 1, A)^[5]; 3-位引入硫代亚甲基结构的硫代亚甲基硫色满酮(图 1, B)^[6]; 硫色满酮3-位通过羟醛缩合反应引入吲哚亚甲基结构的吲哚亚甲基硫色满酮(图 1, C)^[7]; 硫色满酮2位引入哌嗪环的哌嗪类硫色满酮(图 1, D)^[8], 均表现出较高的抗真菌活性, 部分化合物活性远远高于阳性对照氟康唑.

  图 1

  

  图 1.  硫色满酮衍生物及1, 3, 4-噁二唑类药物的结构

  Figure 1.  Chemical structures of thiochromone derivatives and medicines containing 1, 3, 4-oxadiazole skeleton

  下载: 全尺寸图片 幻灯片

  含氮杂环是一类广泛应用于医药和农药领域, 具有良好生物活性的化合物^[9~14]. 1, 3, 4-噁二唑环含有N、O杂原子, 其特殊的结构特征使得1, 3, 4-噁二唑类化合物可以与靶蛋白形成多种作用力, 如氢键、配位键、π-π堆积、疏水效应、范德华力等, 是目前药物研究热点之一^[15~18].许多已经上市的药物结构中都含有1, 3, 4-噁二唑的结构片段, 如抗菌素Furamizole、抗高血压药物Tiodazosin和治疗艾滋病的药物Raltegravir的结构中都含有1, 3, 4-噁二唑的结构片段^[19](图 1).

  羊毛甾醇14α-去甲基化酶(CYP51)是真菌麦角甾醇合成过程中必不可少的酶, 属于细胞色素P450超家族, 催化甾醇前体14α-甲基羟基化反应^{[20, 21]}. CYP51抑制剂主要是唑类药物, 通过与CYP51结构中血红素铁原子结合竞争抑制该酶活性, 从而阻断真菌麦角甾醇的合成, 使真菌细胞膜上麦角甾醇缺乏发挥药效^[22].但由于唑类药物的广泛使用, 真菌对唑类药物耐药性增强, 寻找高效、低毒、广谱的抗真菌药物已迫在眉睫.针对目前CYP51抑制剂存在的问题, 季海涛、唐辉等^[23~25]通过构建真菌CYP51的三维结构, 设计合成了四氢萘类(四氢异喹啉类、苯并吡喃类)化合物(图 2).结果显示这类化合物都具有较好的抗真菌活性, 为抗真菌药物的研究提供新的结构类型.

  图 2

  

  图 2.  四氢萘、四氢异喹啉、苯并吡喃类CYP51抑制剂结构

  Figure 2.  CYP51 inhibitor structures of tetrahydronaphthalene, tetrahydroisoquinolion and benzopyran

  下载: 全尺寸图片 幻灯片

  在此结构基础上, 利用生物电子等排原理将四氢萘母环替换为硫色满酮环, 然后利用活性亚结构拼接方法, 将1, 3, 4-噁二唑环引入硫色满酮2位, 设计合成了12个含1, 3, 4-噁二唑结构的硫色满酮类化合物(图 3).目标化合物结构均通过核磁共振氢谱、高分辨质谱进行确证, 同时利用4种动物病原真菌和4种植物病原真菌对目标化合物进行了初步抗真菌活性测试, 结果表明大部分目标化合物具有较好的抑制活性.分子对接研究表明, 目标化合物与CYP51有较强的结合力, 可能为潜在的CPY51抑制剂.

  图 3

  

  图 3.  目标化合物设计

  Figure 3.  Design strategy of the target compounds

  下载: 全尺寸图片 幻灯片

  1.   结果与讨论

  1.1   化合物的合成

  本研究以不同取代基的苯硫酚和马来酸酐为起始原料, 经四步反应得到目标化合物, 合成路线如Scheme 1所示.首先不同取代基的苯硫酚和马来酸酐发生迈克尔加成, 再在AlCl₃催化作用下发生傅克酰化反应, 环合生成2位羧基取代的硫色满酮^[26]. 2位羧基与甲醇成酯后再与水合肼发生肼解, 最后在三氯氧磷的作用下与不同的羧酸环合生成目标化合物^{[27, 28]}.在目标化合物的合成过程中, 我们以化合物4a为研究对象, 考察了不同温度和时间对化合物4a产率的影响.其考察方法是利用甲醇、二氯甲烷(V:V＝1:50)作为展开剂对目标化合物进行硅胶柱色谱分离, 计算所得化合物的产率.结果表明:温度、反应时间均对化合物4a的产率有较大影响.当温度为105 ℃反应时间为1.5 h时, 产率最高.且当反应处于高温时, 随着时间的延长产率反而降低, 可能是由于高温、长时间的反应导致副产物增多, 溶液变得粘稠, 后处理困难, 从而使产率降低.

  图式 1

  

  图式 1.  目标化合物的合成

  Scheme 1.  Synthetic route of target compound

  下载: 全尺寸图片 幻灯片

  1.2   目标化合物的波谱解析

  目标化合物均用¹H NMR和HRMS进行了结构确证, 化合物4a还用¹³C NMR进一步确证.以化合物4a的¹H NMR、¹³C NMR、HRMS数据为例, 对目标化合物进行波谱分析. ¹H NMR谱图中δ 4.74处的dd峰为2位CH上的峰, 偶合常数分别为6.7与4.4 Hz, δ 3.45

  (J＝17.0, 6.7 Hz)和3.35 (J＝17.0, 4.4 Hz)处的dd峰分别为3位CH₂上的两个氢, 其中偶合常数17.0 Hz是这两个氢相互偶合引起, 另外两个偶合常数6.7和4.4 Hz, 分别与2位碳上氢的偶合常数相对应. δ 2.5的单峰为甲基的氢, δ 3.84的单峰为6位甲氧基的氢.其余的δ 7.68, 7.15, 7.04处的三个氢为苯环上的氢. ¹³C NMR谱图中共有13个C-信号峰, 各峰化学位移分别为δ 191.14, 164.65, 164.44, 158.24, 131.42, 128.90, 128.56, 122.67, 111.64, 55.61, 42.18, 35.32, 11.04.其中δ 164.65, 164.44的两个碳为噁二唑环上的两个碳, δ 158.24, 131.42, 128.90, 128.60, 122.67, 111.64为苯环上碳. δ 11.04, 55.61, 191.14处分别为甲基、甲氧基和羰基碳, δ 35.32, 42.18为硫色满酮2, 3位碳. HRMS谱图中, 化合物4a所测[M+1]⁺峰值为277.0641, 与理论计算值277.0644基本一致, 在误差允许范围之内.

  1.3   抗真菌活性研究

  测试了目标化合物4a~4l对4种动物病原真菌[新生隐球菌(Cryptococcus neoformans, C.n), 白色念珠菌(Canidia albicans, C.a), 总状毛霉(Mucor racemosus, M.r)和絮状表皮癣菌(Epidermophyton floccosum, E.f)]和4种植物病原真菌[辣椒炭疽病菌(Colletotrichum gloeosporioides, C.g), 苹果纹枯病菌(Rhizoctonia solani Kühn, R.s.k), 苹果树腐烂病菌(Valsa mali, V.m.), 花生冠腐病菌(Aspergillusnigervan tiegh, A.t.)]有抑制活性^[29], 并计算其MIC值, 测试结果如表 1所示.

  表 1

  

  表 1  目标化合物4a~4l对病原真菌最小抑菌浓度(MIC, μg•mL^-1)^a

  Table 1.  Minimum inhibitory concentrations (MIC, μg•mL^-1) of target compounds 4a~4l against pathogenic fungi

  下载: 导出CSV

  Compound	Animal Pathogenic Fungi					Plant Pathogenic Fungi
  	E.f	C.a	C.n	M.r		C.g	R.s.k	V.m	A.t
  4a	32	128	64	64		128	128	64	64
  4b	128	128	128	32		128	64	32	128
  4c	128	16	32	128		64	128	64	＞128
  4d	64	32	128	128		32	8	16	8
  4e	64	32	64	128		64	128	32	64
  4f	32	4	8	16		64	16	32	8
  4g	32	16	64	64		32	64	16	32
  4h	16	64	32	128		128	128	32	64
  4i	64	16	32	32		64	16	32	32
  4j	128	64	32	128		128	128	64	64
  4k	＞128	64	128	＞128		＞128	128	64	64
  4l	128	64	64	＞128		＞128	128	＞128	128
  Flu	64	32	64	64		—	—	—	—
  Car	—	—	—	—		128	64	16	64
  Amp B	＜2	8	8	4		＜2	＜2	＜2	＜2
  a Flu: Fluconazole; Car: Carbendazim; Amp B: Amphotericin B; C.n: Cryptococcus neoformans; C.a: Canidia albicans; M.r: Mucor racemosus; E.f: Epidermophyton floccosum; C.g: Colletotrichum gloeosporioides; R.s.k: Rhizoctonia solani Kühn; V.m: Valsa mali; A.t.: Aspergillusnigervan tiegh.

  由表 1结果可见, 对于动物病原真菌, 化合物对C.a, C.n的抗菌活性要优于E.f和M.r.化合物4a、4f、4g和4h对E.f的抗菌活性要优于阳性对照氟康唑.其中, 化合物4f对C.a的最小抑菌浓度达到了4 μg•mL^-1.其余化合物抗菌活性较弱或者没有抗菌活性.总体对于C.n、M.r两种真菌来说, 化合物4f、4g和4i表现出较好的抗菌活性, 其余化合物对这两种真菌表现出一定的抗菌活性. R³为甲基时抗菌活性要优于R³为苯基或取代苯基, 出现这种情况的原因可能是苯基或取代苯基使化合物的空间位阻增大, 化合物无法与作用靶点进行结合.通过分子对接也可以证明这点, 从图 4可以很明显的看到, 当R³位为甲基, 化合物可以与CYP51的血红素铁原子形成配位结合, 而当R³位为苯基, 化合物则无法与CYP51的血红素铁原子形成配位结合.对于植物病原真菌, 化合物对V.m、A.t的抗菌活性要优于C.g和R.s.k.化合物4d和4g对V.m的抗菌活性和阳性对照多菌灵相一致, 其余化合物表现出较温和的抗菌活性.化合物4d、4f、4g和4i对A.t的抗菌活性要优于阳性对照多菌灵.其中, 化合物4d对A.t的最小抑菌浓度达到了8 μg•mL^-1.对于C.g、R.s.k两种真菌来说, 化合物4d、4g和4i表现出较好的抗菌活性, 其余化合物对这两种真菌表现出一定的抗菌活性.当R¹被F取代时化合物表现出较好、较广泛的抗菌活性, 对动植物致病菌都有较好的抑制作用.

  图 4

  

  图 4.  化合物4d (a)、4f (b)和先导化合物(c)与CYP51受体分子对接图

  Figure 4.  Molecular docking of compounds 4d (a), 4f (b) and lead compound (c) with CYP51

  下载: 全尺寸图片 幻灯片

  1.4   分子对接研究

  图 4为4d, 4f和先导化合物(四氢萘类lead compound)与CYP51活性位点半柔性分子对接得到的相互作用模式图.对接结果显示, 所有化合物完全进入CYP51活性口袋.当R³为甲基时(图 4b), 化合物4f硫色满酮母核羰基可以与CYP51的血红素铁原子形成配位结合; 而当R³位为苯基时(图 4a), 可能是因为苯环的空间位阻过大, 导致化合物无法与靶点的血红素铁原子形成配位结合.其中, 1, 3, 4-噁二唑环中N与CYP51中关键残基ARG96形成氢键, 说明化合物中噁二唑环与CYP51结合起到了关键作用.同时, 化合物4f的F原子与CYP51的关键残基HIS258、THR260之间还存在氢键相互作用.活性数据和对接结果表明, 噁二唑类化合物的抑菌作用可能与抑制CYP51有关.先导化合物对接结果(图 4c)显示, 化合物与CYP51的TYR76残基只存在一个氢键相互作用力, 4f对接结果明显优于先导化合物.

  2.   结论

  设计合成了12个含1, 3, 4-噁二唑片段的硫色满酮衍生物化合物, 抗真菌活性测试结果表明, 部分化合物表现出了较高的抑菌活性.其中, 化合物4f对4种动物病原真菌抑制活性均高于阳性对照氟康唑, 其对C.a的最小抑菌浓度达到了4 μg•mL^-1.化合物4d, 4g和4i对4种植物病原真菌抑制活性较好, 部分高于阳性对照多菌灵, 4d对A.t的最小抑菌浓度达到了8 μg•mL^-1.化合物分子对接研究结果表明, 含1, 3, 4-噁二唑片段的硫色满酮衍生物与CYP51有较强的结合力, 此类化合物可能是通过抑制CYP51起作用.

  3.   实验部分

  3.1   仪器与试剂

  SGW X-4显微熔点仪(上海精密仪器科技有限公司, 未校正); Bruker AVIII-600 MHz型超导高分辨核磁共振仪(Bruker); APEX-Ultra 7.0 T高分辨质谱分析仪(Bruker); MJX型霉菌培养箱(上海光学仪器厂); LDZX- 30KBS立式压力蒸汽灭菌器(上海申安医疗器械厂); SW-CJ-1FD型超净操作台(成都市苏净科学器材有限公司).其它试剂和溶剂未经特别说明均为国产或进口分析纯.

  3.2   实验方法

  3.2.1   化合物1的合成

  化合物1按照文献[26]的方法制备, 表征数据与文献一致, 产率约为80%~87%.

  3.2.2   化合物2的合成

  将20 mmol化合物1和30 mmol氯化亚砜加入到100 mL的圆底烧瓶中, 以无水二氯甲烷作溶剂, 回流反应4 h.然后加入100 mmol无水甲醇继续回流反应3 h, 薄层色谱(TLC)监测.反应结束后, 减压蒸出溶剂后用乙醇/水(V:V＝1:1)重结晶, 得淡黄色固体, 产率75%~80%.

  2-甲酸甲酯基-6-氟硫色满-4-酮(2a):淡黄色固体, 产率78%. m.p. 119~121 ℃; ¹H NMR (600 MHz, CDCl₃) δ: 7.82 (dd, J＝9.2, 2.9 Hz, 1H, ArH), 7.25~7.22 (m, 1H, ArH), 7.16 (td, J＝8.6, 2.9 Hz, 1H, ArH), 4.13 (t, J＝5.5 Hz, 1H, CH), 3.74 (s, 3H, CH₃), 3.19 (d, J＝5.5 Hz, 2H, CH₂). HRMS (ESI⁺) calcd for C₁₁H₉FO₃S [M+H]⁺ 240.0256, found 240.0251.

  3.2.3   化合物3的合成

  将30 mmol化合物2和150 mmol水合肼加入到100 mL的圆底烧瓶, 以无水甲醇为溶剂, 回流反应4 h, TLC监测.反应结束后, 减压蒸出溶剂, 乙醇重结晶, 得淡黄色固体, 产率82%~88%.

  2-甲酰肼基-6-氟硫色满-4-酮(3a):淡黄色固体, 产率83%. m.p. 137~139 ℃; ¹H NMR (600 MHz, CDCl₃) δ: 7.80 (s, 1H, NH), 7.66 (dd, J＝10.4, 2.8 Hz, 1H, ArH), 7.14~7.13 (m, 1H, ArH), 6.91 (td, J＝8.2, 2.8 Hz, 1H, ArH), 3.91 (t, J＝5.4 Hz, 1H, SCH), 3.83 (br, 2H, NH₂), 3.57 (dd, J＝16.3, 5.7 Hz, 1H, COCH₂), 2.78 (dd, J＝16.3, 4.8 Hz, 1H, COCH₂). HRMS (ESI⁺) calcd for C₁₀H₉F- N₂O₂S [M+H]⁺ 240.0369, found 240.0373.

  3.2.4   化合物4a~4l的合成

  将30 mmol化合物3和30 mmol羧酸化合物加入到100 mL的圆底烧瓶, 以三氯氧磷为溶剂, 回流反应1.5 h, TLC监测.反应结束后, 减压蒸出溶剂, 用甲醇/二氯甲烷(V:V＝1:50)作展开剂, 柱色谱分离得目标化合物4a~4l, 产率60%~85%.

  2-[(5-甲基-1, 3, 4-噁二唑)-2-基]-6-甲氧基硫色满-4-酮(4a):红色固体, 产率62%. m.p. 105~107 ℃; ¹H NMR (600 MHz, CDCl₃) δ: 7.68 (d, J＝2.9 Hz, 1H, ArH), 7.15 (d, J＝8.7 Hz, 1H, ArH), 7.04 (dd, J＝8.7, 3.0 Hz, 1H, ArH), 4.75 (dd, J＝6.7, 4.4 Hz, 1H, SCH), 3.84 (s, 3H, OCH₃), 3.45 (dd, J＝17.0, 6.7 Hz, 1H, COCH₂), 3.35 (dd, J＝17.0, 4.4 Hz, 1H, COCH₂), 2.50 (s, 3H, CH₃). HRMS (ESI⁺) calcd for C₁₃H₁₃N₂O₃S [M+H]⁺ 277.0641, found 277.0644.

  2-[(5-苯基-1, 3, 4-噁二唑)-2-基]-6-甲氧基硫色满-4-酮(4b):红色固体, 产率82%. m.p. 159~161 ℃; ¹H NMR (600 MHz, CDCl₃) δ: 7.96 (d, J＝7.3 Hz, 2H, ArH), 7.72 (d, J＝2.9 Hz, 1H, ArH), 7.54~7.52 (m, 1H, ArH), 7.49~7.47 (m, 2H, ArH), 7.16 (d, J＝8.7 Hz, 1H, ArH), 7.03 (dd, J＝8.6, 2.9 Hz, 1H, ArH), 4.87 (dd, J＝6.5, 4.4 Hz, 1H, SCH), 3.85 (s, 3H, OCH₃), 3.53 (dd, J＝17.1, 6.5 Hz, 1H, COCH₂), 3.42 (dd, J＝17.1, 4.4 Hz, 1H, COCH₂). HRMS (ESI⁺) calcd for C₁₈H₁₅N₂O₃S [M+H]⁺ 339.0798, found 339.0792.

  2-[(5-苯基-1, 3, 4-噁二唑)-2-基]-6-甲基硫色满-4-酮(4c):暗红色固体, 产率80%. m.p. 151~153 ℃; ¹H NMR (600 MHz, DMSO-d₆) δ: 7.91 (dd, J＝5.3, 3.3 Hz, 2H, ArH), 7.88 (d, J＝1.3 Hz, 1H, ArH), 7.64~7.62 (m, 1H, ArH), 7.60~7.57 (m, 2H, ArH), 7.34 (dd, J＝8.1, 1.6 Hz, 1H, ArH), 7.25 (d, J＝8.0 Hz, 1H, ArH), 5.35 (dd, J＝6.6, 4.4 Hz, 1H, SCH), 3.45 (dd, J＝17.1, 6.7 Hz, 1H, COCH₂), 3.35 (dd, J＝17.1, 4.4 Hz, 1H, COCH₂), 2.31 (s, 3H, CH₃). HRMS (ESI⁺) calcd for C₁₈H₁₅N₂O₂S [M+H]⁺ 323.0849, found 323.0845.

  2-[(5-苯基-1, 3, 4-噁二唑)-2-基]-6-氟硫色满-4-酮(4d):红色固体, 产率62%. m.p. 139~143 ℃; ¹H NMR (600 MHz, CDCl₃) δ: 7.96~7.95 (m, 2H, ArH), 7.91 (dd, J＝9.1, 2.9 Hz, 1H, ArH), 7.55~7.53 (m, 1H, ArH), 7.50~7.47 (m, 2H, ArH), 7.24 (dd, J＝8.7, 4.9 Hz, 1H, ArH), 7.19~7.16 (m, 1H, ArH), 4.90 (dd, J＝6.2, 4.5 Hz, 1H, SCH), 3.54 (dd, J＝17.1, 6.3 Hz, 1H, COCH₂), 3.43 (dd, J＝17.1, 4.5 Hz, 1H, COCH₂). HRMS (ESI⁺) calcd for C₁₇H₁₂FN₂O₂S: [M+H]⁺ 327.0598, found 327.0595.

  2-[(5-苯基-1, 3, 4-噁二唑)-2-基]-6, 7-二甲基硫色满-4-酮(4e):红色固体, 产率70%. m.p. 170~171 ℃; ¹H NMR (600 MHz, CDCl₃) δ: 7.98 (d, J＝7.2 Hz, 2H, ArH), 7.55~7.53 (m, 1H, ArH), 7.50~7.48 (m, 2H, ArH), 7.17 (d, J＝7.7 Hz, 1H, ArH), 6.98 (d, J＝7.7 Hz, 1H, ArH), 4.90 (dd, J＝7.9, 4.6 Hz, 1H, SCH), 3.51 (dd, J＝16.5, 7.9 Hz, 1H, COCH₂), 3.44 (dd, J＝16.5, 4.6 Hz, 1H, COCH₂), 2.64 (s, 3H, CH₃), 2.29 (s, 3H, CH₃). HRMS (ESI⁺) calcd for C₁₉H₁₇N₂O₂S [M+H]⁺ 337.1005, found 337.1001.

  2-[(5-甲基-1, 3, 4-噁二唑)-2-基]-6-氟硫色满-4-酮(4f):暗红色固体, 产率85%. m.p. 115~117 ℃; ¹H NMR (600 MHz, CDCl₃) δ: 7.87 (dd, J＝9.1, 2.7 Hz, 1H, ArH), 7.24~7.22 (m, 1H, ArH), 7.19~7.16 (m, 1H, ArH), 4.77 (dd, J＝6.6, 4.4 Hz, 1H, SCH), 3.46 (dd, J＝17.0, 6.6 Hz, 1H, COCH₂), 3.36 (dd, J＝17.0, 4.4 Hz, 1H, COCH₂), 2.50 (s, 3H, CH₃). HRMS (ESI⁺) calcd for C₁₂H₁₀FN₂O₂S [M+H]⁺ 265.0442, found 265.0445.

  2-[(5-甲基-1, 3, 4-噁二唑)-2-基]-6, 7-二甲基硫色满-4-酮(4g):暗红色固体, 产率76%. m.p. 128~129 ℃; ¹H NMR (600 MHz, CDCl₃) δ: 7.17 (d, J＝7.7 Hz, 1H, ArH), 6.97 (d, J＝7.7 Hz, 1H, ArH), 4.79 (dd, J＝8.4, 4.6 Hz, 1H, SCH), 3.42 (dd, J＝16.3, 8.4 Hz, 1H, COCH₂), 3.36 (dd, J＝16.4, 4.6 Hz, 1H, COCH₂), 2.60 (s, 3H, CH₃), 2.52 (s, 3H, CH₃), 2.29 (s, 3H, CH₃). HRMS (ESI⁺) calcd for C₁₄H₁₅N₂O₂S [M+H]⁺ 275.0848, found 275.0841.

  2-{[5-(4-甲基苯基-1, 3, 4-噁二唑)]-2-基}-6-溴硫色满-4-酮(4h):红色固体, 产率80%. m.p. 162~164 ℃; ¹H NMR (600 MHz, CDCl₃) δ: 8.06 (d, J＝8.5 Hz, 1H, ArH), 7.83 (d, J＝8.1 Hz, 2H, ArH), 7.43 (d, J＝1.6 Hz, 1H, ArH), 7.39 (dd, J＝8.5, 1.7 Hz, 1H, ArH), 7.29 (d, J＝8.0 Hz, 2H, ArH), 4.90 (dd, J＝7.2, 4.5 Hz, 1H, SCH), 3.51 (dd, J＝17.0, 7.2 Hz, 1H, COCH₂), 3.41 (dd, J＝17.0, 4.5 Hz, 1H, COCH₂), 2.42 (s, 3H, CH₃). HRMS (ESI⁺) calcd for C₁₈H₁₄BrN₂O₂S [M+H]⁺ 400.9954, found 400.9952.

  2-{[5-(4-甲基苯基-1, 3, 4-噁二唑)]-2-基}-6-甲基硫色满-4-酮(4i):红色固体, 产率70%. m.p. 138~140 ℃; ¹H NMR (600 MHz, CDCl₃) δ: 8.03 (s, 1H, ArH), 7.83 (d, J＝8.1 Hz, 2H, ArH), 7.30~7.26 (m, 3H, ArH), 7.15 (d, J＝8.0 Hz, 1H, ArH), 4.88 (dd, J＝6.8, 4.4 Hz, 1H, SCH), 3.50 (dd, J＝17.1, 6.8 Hz, 1H, COCH₂), 3.42 (dd, J＝17.0, 4.4 Hz, 1H, COCH₂), 2.41 (s, 3H, CH₃), 2.35 (s, 3H, CH₃). HRMS (ESI⁺) calcd for C₁₉H₁₇N₂O₂S [M+H]⁺ 337.1005, found 337.1004

  2-[(5-苯基-1, 3, 4-噁二唑)-2-基]-6-溴硫色满-4-酮(4j):红色固体, 产率75%. m.p. 155~157 ℃; ¹H NMR (600 MHz, CDCl₃) δ: 8.06 (d, J＝8.5 Hz, 1H, ArH), 7.96 (d, J＝7.4 Hz, 2H, ArH), 7.55~7.53 (m, 1H, ArH), 7.50~7.47 (m, 2H, ArH), 7.43 (s, 1H, ArH), 7.39 (dd, J＝8.5, 1.5 Hz, 1H, ArH), 4.91 (dd, J＝6.2, 4.5 Hz, 1H, SCH), 3.52 (dd, J＝17.0, 6.2 Hz, 1H, COCH₂), 3.42 (dd, J＝17.0, 4.5 Hz, 1H, COCH₂). HRMS (ESI⁺) calcd for C₁₇H₁₂BrN₂O₂S [M+H]⁺ 386.9797, found 386.9796.

  2-{[5-(2-氯苯基)-1, 3, 4-噁二唑)]-2-基}-6-甲氧基硫色满-4-酮(4k):暗红色固体, 产率65%. m.p. 177~178 ℃; ¹H NMR (600 MHz, CDCl₃) δ: 7.86 (d, J＝8.0 Hz, 1H, ArH), 7.64 (d, J＝2.8 Hz, 1H, ArH), 7.43 (d, J＝8.0 Hz, 1H, ArH), 7.39~7.37 (m, 1H, ArH), 7.32~7.29 (m, 2H, ArH), 7.10 (d, J＝8.7 Hz, 1H, ArH), 6.97 (dd, J＝8.6, 2.9 Hz, 1H, ArH), 4.85 (dd, J＝6.2, 4.5 Hz, 1H, SCH), 3.78 (s, 3H, OCH₃), 3.44 (dd, J＝17.1, 6.2 Hz, 1H, COCH₂), 3.37 (dd, J＝17.0, 4.6 Hz, 1H, COCH₂). HRMS (ESI⁺) calcd for C₁₈H₁₄ClN₂O₃S [M+H]⁺ 373.0408, found 373.0403.

  2-{[5-(2-氯苯基)-1, 3, 4-噁二唑]-2-基}-6-甲基硫色满-4-酮(4l):红色固体, 产率72%. m.p. 142~144 ℃; ¹H NMR (600 MHz, CDCl₃) δ: 8.02 (s, 1H, ArH), 7.93 (d, J＝7.8 Hz, 1H, ArH), 7.50 (d, J＝8.1 Hz, 1H, ArH), 7.46~7.44 (m, 1H, ArH), 7.38~7.36 (m, 1H, ArH), 7.25 (s, 1H, ArH), 7.16 (d, J＝8.0 Hz, 1H, ArH), 4.94 (dd, J＝6.3, 4.8 Hz, 1H, SCH), 3.49 (dd, J＝17.1, 6.3 Hz, 1H, COCH₂), 3.44 (dd, J＝17.0, 4.7 Hz, 1H, COCH₂), 2.36 (s, 3H, CH₃). HRMS (ESI⁺) calcd for C₁₈H₁₄ClN₂O₂S [M+H]⁺ 357.0459; found 357.0454.

  3.3   抗真菌活性测定

  体外抗真菌实验采用二倍稀释法^{[29, 30]}对4种动物病原真菌和4种植物病原真菌进行活性测试, 用二甲基亚砜分别将12个目标化合物溶解, 然后分别用RPMI-1640与CPDA培养基进行梯度稀释, 得到一系列浓度为128、64、32、16、8、4、2 μg•mL^-1的样品溶液.之后在96孔板内接种供试菌(每种菌同时作一空白对照), 置恒培养箱35 ℃孵育2~7 d(植物病原菌5~7 d).动物病原真菌以氟康唑(Flu)、两性霉素B (Amp B)为阳性对照, 植物病原菌以多菌灵和两性霉素B (Amp B)为阳性对照, 以无菌生长的最低浓度为最小抑菌浓度(MIC)并计算.

  3.4   分子对接

  分子对接研究利用Sybyl-X2.0中的Surlex-Dock模块, 靶标蛋白(ID: 1EA1)数据来自蛋白数据库(Protein Data Bank, PDB), 为白色念珠菌甾醇14α-去甲基化酶(Sterol 14α-demethylase, CYP51)的晶体结构.对接时设定对接模式为Surflex-Dock (SFXC), 对受体蛋白进行整体分析、残基修正、加氢加电荷、删除配体等处理.设定距离配体分子5 Å范围以内的所有氨基酸残基为活性口袋进行对接.然后基于Sybyl-X2.0软件的Surflex-Dock program模块将化合物4d, 4f和先导化合物分别与CYP51的晶体结构进行对接, 并对配体与受体对接模式进行分析.

  辅助材料(Supporting Information)  所有化合物的¹H NMR谱图, 部分化合物¹³C NMR谱图.这些材料可以免费从本刊网站(http://sioc-journal.cn/)上下载.

• 1. [1]

     Song, J. L.; Jones, L. M.; Chavarria, G. E.; Pinney, K. G. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2013, 23, 2801. doi: 10.1016/j.bmcl.2012.12.025

  2. [2]

     Wei, P.; Liu, J. J.; Ma, J. J.; Yang, G. L. Mod. Appl. Sci. 2010, 12, 136.

  3. [3]

     Liu, Y.; Luo, W.; Sun, L. Drug. Discovery Ther. 2008, 2, 216.

  4. [4]

     Fang, B. L.; Ma, Z. Y.; Yang, G. L. Int. J. Chem. 2010, 2, 143.

  5. [5]

     马正月, 张兴华, 王士奎, 何洋, 杨更亮, 有机化学, 2011, 29, 757.Ma, Z. Y.; Zhang, X. H.; Wang, S. K.; He, Y.; Yang, G. L. Chin. J. Org. Chem. 2011, 29, 757 (in Chinese).

  6. [6]

     齐平, 靳颖华, 郭春等, 方林, 中国药物化学杂志, 2003, 13, 205. doi: 10.3969/j.issn.1005-0108.2003.04.004Qi, P.; Le, Y. H.; Guo, C.; Fang, L. Chin. J. Med. Chem. 2003, 13, 205 (in Chinese). doi: 10.3969/j.issn.1005-0108.2003.04.004

  7. [7]

     Song, Y. L.; Yang, T.; Dong, Y. F; Wu. F; Yang, G. L. Chem. Lett. 2014, 43, 134. doi: 10.1246/cl.130908

  8. [8]

     Wang, G.; Ma, Z. Y.; Tian, W.; Yang, G. L. Int. J. Chem. 2010, 2, 19.

  9. [9]

     Gibson, M. S. Tetrahedron 1962, 18, 1377. doi: 10.1016/S0040-4020(01)99292-0

  10. [10]

      Rehman, A. U.; Ahtzaz, S.; Abbasi, M. A. J. Chil. Chem. Soc. 2017, 62, 3370. doi: 10.4067/S0717-97072017000100013

  11. [11]

      Szulczyk, D.; Tomaszewski, P.; Jozwiak, M.; Koziol, A. E.; Lis, T.; Collu, D. Molecules 2017, 22, 409. doi: 10.3390/molecules22030409

  12. [12]

      Kerzare, D.; Chikhale, R.; Bansode, R. J. Braz. Chem. Soc. 2016, 27, 1998.

  13. [13]

      Islam, M. U.; Albratty, M. J. J. Chem. Biol. Phys. Sci., Sect. A: Chem. Sci. 2016, 6, 624.

  14. [14]

      Khan, M. S. Y.; Chawla, G.; Mueed, M. A. Indian J. Chem., Sect. B 2004, 43, 1302.

  15. [15]

      Song, Y. L.; Liu, X. M.; Yang, N.; Yang, G. L. Asian J. Chem. 2013, 25, 1849. doi: 10.14233/ajchem

  16. [16]

      朱杰, 盛春泉, 张万年, 药学学报, 2005, 40, 775. doi: 10.3321/j.issn:0513-4870.2005.09.002Zhu, J.; Sheng, C. Q.; Zhang, W. N. Acta Pharm. Sin. 2005, 40, 775 (in Chinese). doi: 10.3321/j.issn:0513-4870.2005.09.002

  17. [17]

      Song, Y. L.; Yang, T.; Dong, Y., F.; Wu, F.; Yang, G. L. Chem. Lett. 2014, 43, 134. doi: 10.1246/cl.130908

  18. [18]

      Miura, T.; Klaus, W.; Ross, A.; Senn, H. Eur. J. Biochem. 2001, 268, 4833. doi: 10.1046/j.1432-1327.2001.02400.x

  19. [19]

      陈刚, 邓强, 汤颖, 陈世军, 合成化学, 2010, 18, 74. doi: 10.3969/j.issn.1005-1511.2010.01.019Chen, G.; Deng, Q.; Tang, Y.; Chen, S. J. Chin. J. Chem. 2010, 18, 74 (in Chinese). doi: 10.3969/j.issn.1005-1511.2010.01.019

  20. [20]

      Lepesheva, G. I.; Waterman, M. R. Biochim. Biophys. Acta 2007, 1770, 467. doi: 10.1016/j.bbagen.2006.07.018

  21. [21]

      Lepesheva, G. I.; Waterman, M. R. Curr. Top. Med. Chem. 2011, 11, 2060. doi: 10.2174/156802611796575902

  22. [22]

      Georgopapadakou, N. H.; Walsh, T. J. Antimicrob. Agents Chemother. 1996, 40, 279. doi: 10.1128/AAC.40.2.279

  23. [23]

      Ji, H. T.; Zhang, W. N.; Zhou, Y. J.; Zhu, J.; Lu, J. G.; Zhu, J. J. Med. Chem. 2000, 43, 2493. doi: 10.1021/jm990589g

  24. [24]

      Zhu, J.; Lu, J. G.; Zhou, Y. J.; Li, Y. W.; Cheng, J.; Zheng, C. H. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2006, 16, 5285. doi: 10.1016/j.bmcl.2006.08.001

  25. [25]

      Yao, B.; Ji, H. T.; Cao, Y. B.; Zhou, Y. J.; Zhu, J.; Lu, J. G.; Li, Y. W.; Chen, J.; Zheng, C. H.; Jiang, Y. Y.; Liang, R. M.; Tang, H. J. Med. Chem. 2007, 50, 5293 doi: 10.1021/jm0701167

  26. [26]

      梁国超, 周冠, 钟一凡, 韩晓燕, 宋亚丽, 合成化学, 2015, 23, 1100. http://www.cqvip.com/QK/96871X/201512/666873269.htmlLiang, G. C.; Zhou, G.; Zhong, Y. F.; Han, X. Y.; Song, Y. L. Chin. J. Synth. Chem. 2015, 23, 1100 (in Chinese). http://www.cqvip.com/QK/96871X/201512/666873269.html

  27. [27]

      Taha, M.; Ismail, N. H.; Imran, S.; Wadood, A.; Rahim, F.; Khan, K. M. Nasir, A. Bioorg. Chem. 2016, 66, 117. doi: 10.1016/j.bioorg.2016.04.006

  28. [28]

      Wani. M, Y.; Ahmad. A.; Shiekh, R. A.; Al-Ghamdi, K.; Sobral, A. Bioorg. Med. Chem. 2015, 23, 4172. doi: 10.1016/j.bmc.2015.06.053

  29. [29]

      Karegoudar, P.; Karthikeyan, M. S.; Prasad, D. J.; Mahalinga, M.; Holla, B. S. Kumari, N. S. Eur. J. Med. Chem. 2008, 43, 261. doi: 10.1016/j.ejmech.2007.03.014

  30. [30]

      Zhu, X. F.; Shi, D. Q. Phosphorus Sulfur 2008, 183, 2020. doi: 10.1080/10426500701841680

• 

  图 1  硫色满酮衍生物及1, 3, 4-噁二唑类药物的结构

  Figure 1  Chemical structures of thiochromone derivatives and medicines containing 1, 3, 4-oxadiazole skeleton

  下载: 全尺寸图片 幻灯片
  

  图 2  四氢萘、四氢异喹啉、苯并吡喃类CYP51抑制剂结构

  Figure 2  CYP51 inhibitor structures of tetrahydronaphthalene, tetrahydroisoquinolion and benzopyran

  下载: 全尺寸图片 幻灯片
  

  图 3  目标化合物设计

  Figure 3  Design strategy of the target compounds

  下载: 全尺寸图片 幻灯片
  

  图式 1  目标化合物的合成

  Scheme 1  Synthetic route of target compound

  下载: 全尺寸图片 幻灯片
  

  图 4  化合物4d (a)、4f (b)和先导化合物(c)与CYP51受体分子对接图

  Figure 4  Molecular docking of compounds 4d (a), 4f (b) and lead compound (c) with CYP51

  下载: 全尺寸图片 幻灯片

  表 1  目标化合物4a~4l对病原真菌最小抑菌浓度(MIC, μg•mL^-1)^a

  Table 1.  Minimum inhibitory concentrations (MIC, μg•mL^-1) of target compounds 4a~4l against pathogenic fungi

  Compound	Animal Pathogenic Fungi					Plant Pathogenic Fungi
  	E.f	C.a	C.n	M.r		C.g	R.s.k	V.m	A.t
  4a	32	128	64	64		128	128	64	64
  4b	128	128	128	32		128	64	32	128
  4c	128	16	32	128		64	128	64	＞128
  4d	64	32	128	128		32	8	16	8
  4e	64	32	64	128		64	128	32	64
  4f	32	4	8	16		64	16	32	8
  4g	32	16	64	64		32	64	16	32
  4h	16	64	32	128		128	128	32	64
  4i	64	16	32	32		64	16	32	32
  4j	128	64	32	128		128	128	64	64
  4k	＞128	64	128	＞128		＞128	128	64	64
  4l	128	64	64	＞128		＞128	128	＞128	128
  Flu	64	32	64	64		—	—	—	—
  Car	—	—	—	—		128	64	16	64
  Amp B	＜2	8	8	4		＜2	＜2	＜2	＜2
  a Flu: Fluconazole; Car: Carbendazim; Amp B: Amphotericin B; C.n: Cryptococcus neoformans; C.a: Canidia albicans; M.r: Mucor racemosus; E.f: Epidermophyton floccosum; C.g: Colletotrichum gloeosporioides; R.s.k: Rhizoctonia solani Kühn; V.m: Valsa mali; A.t.: Aspergillusnigervan tiegh.

  下载: 导出CSV
•